轻质构件制作方法

C·切努特

2006年2月22日

2003年12月12日

2003年1月18日

赫拉克里思股份公司

E04B1/94GK1738779SQ200380108932

轻质 构件

1.基于不规则分布的刨花纤维的轻质构件，其至少部分被粘合剂粘合，其中该轻质构件被具有至少一种阻燃剂和至少一种导致阻燃剂在液体制剂中的粘度和/或表面张力下降的添加剂的材料浸渍2.权利要求1的轻质构件，其中阻燃剂的干活性物质的含量以轻质构件的干质量含量计为4-45质量％3.权利要求1的轻质构件，其中阻燃剂的干活性物质的含量以轻质构件的干质量含量计为7-40质量％4.权利要求1的轻质构件，其中添加剂中干活性物质的含量以轻质构件的干质量含量计为4-15质量％5.权利要求1的轻质构件，其中添加剂中干活性物质的含量以轻质构件的干质量含量计为5-10质量％6.权利要求1的轻质构件，其中阻燃剂含有磷酸铵、多磷酸铵、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属硫酸盐、碱土金属硫酸盐、尿素、二季戊四醇或它们的混合物7.权利要求1的轻质构件，其中添加剂含有碱金属磷酸盐和/或碱土金属磷酸盐8.权利要求1的轻质构件，其中添加剂含有六偏磷酸钠9.权利要求1的轻质构件，其中粘合剂为无机粘合剂10.权利要求1的轻质构件，其中粘合剂为菱镁矿的粘合剂11.权利要求1的轻质构件，其中刨花纤维具有大于8cm的长度，最高6mm的宽度和最高0.5mm的厚度12.权利要求1的轻质构件，其中刨花纤维在其表面尽可能不含浸渍材料

本发明涉及一种基于不规则分布的且至少部分通过粘合剂粘合的刨花纤维的轻质构件术语“轻质构件”是指各种类型的成型制品，例如具有较低堆积密度(通常低于350kg/m3，按照DIN 1101到至少570kg/m3)的板材长期以来，上述种类的刨花轻质构件以商业名“HERAKLITH”是已知的刨花纤维通常具有超过8cm的长度、1-6mm的宽度和0.2-0.5mm的厚度各种木材纤维的特征在于显著的开口的多孔性(所谓细胞)存在于不规则的几何形状中的易折断的刨花纤维以开口孔的三维骨架的形式无规则分布在轻质构件内，并且至少部分地通过粘合剂粘合除了其结构功能之外，所述轻质建筑材料还能实现防火功能DIN4102尤其将这类构件划分为A-不可燃的结构材料-具有次分类A1(根本不可燃的材料)和A2(仅略微可燃的材料)，但火灾中不继续维持其燃烧性在EP 1 125 903 A2中描述了一种轻质构件，其可以归于防火等级分类A2其中孤立的刨花纤维在第一加工步骤中用阻燃剂溶液浸渍和然后用粘合剂涂覆效果基本上归功于将尚未处理的刨花纤维用阻燃剂浸渍在EP 1 249 547 A2中推荐了一种防火等级A2的构件的制备方法，其中刨花纤维在第一步中再次用液态的阻燃剂浸渍，然后进行粘合剂涂覆，和最后该经过预处理的轻质构件用液态水玻璃充满尽管上述种类的构件能实现防火等级A的要求，然而它们的多步制备方法是昂贵的因此存在可以更加合理地生产满足防火等级A2的各类构件的需要为寻求所述问题的解决方案进行了实验，将传统的刨花轻质构件(即不含阻燃剂的由粘合的刨花纤维构成的构件)随后通过浸没在阻燃剂溶液中浸渍换句话说已研究了对已知的标准产品通过随后的浸渍来形成阻燃构件在此产生的问题是，观察到在刨花纤维的表面和粘合剂表面析出盐类晶体，这负面改变了外观被改变的表面在随后的处理(例如涂覆颜料时)中也会导致问题完全令人惊奇地是在进一步的实验中证实，当将经粘结的刨花纤维的构件用液态制剂中的材料浸渍时，可以避免这些缺点，该材料除了具有至少一种阻燃剂外，还具有至少一种用于降低液态阻燃剂的粘度和/或表面张力的添加剂在这种情况下取得的效果还不能最终解释，但是可以如下进行初步地解释通过液态阻燃剂的粘度的降低和/或表面张力的降低使得阻燃剂易于通过刨花纤维上存在的、至少部分的粘合剂涂层转移到刨花纤维中通过对阻燃剂的特殊处理，使得那些即使已经经过预制的构件也能够完全和连续地浸透各个刨花纤维理论上，该目标可以通过在其液体例如水制剂情况下阻燃剂的干活性物质的相应较高“稀释”来获得然而这具有不同的缺点一方面降低了对于阻燃性能重要的阻燃剂的用量的份额，这意味着阻燃剂的浓度特别在刨花纤维的孔中的浓度不可避免地降低了此外较多的液体用量也意味着随后升高的干燥费用通过阻燃剂与上述添加剂的结合应用，可以依赖存在的刨花纤维和依赖所用粘合剂的种类和用量来调节最佳的浸渍另一个优点在于，可以使用一种作为添加剂的制剂，其在承受温度时仅有低的质量损失这是重要的，因为为根据ISO 1182对不可燃性能的要求，整个构件的质量损失允许最高为50％质量损失(燃烧情况下)基本上归因于刨花(最高98重量％)和浸渍剂(最高100重量％)以及至少粘合剂组分(基于结晶水的损失)的损失例如六偏磷酸钠(后面也称为NHMP)在750℃的质量损失仅为约1.0重量％因此，这类添加剂实现两个功能使得浸渍时液体阻燃剂的粘度降低(和/或降低阻燃剂的表面张力)，还有在燃烧时实现基本的防火功能最后液体阻燃剂与所述的添加剂组合的应用还导致另外的积极效果由此经预制备的构件可以完全被浸渍材料浸渍和阻燃剂完全到达刨花纤维的孔体积，完全不存在在各个刨花纤维和/或构件的表面的阻燃剂的结晶出来的问题研究表明，在浸渍材料相应地计量加入和轻质构件相应地处理时，可以尽可能地避免阻燃剂的活性物质在刨花纤维和/或粘合剂表面的积聚这在借助真空压力浸渍引入浸渍材料时是特别合适的此外，相对于开始提及的轻质构件，本发明的轻质构件具有显著提高的强度因此，本发明在其最通常的实施方案中涉及以不规则分布的刨花纤维为基础的轻质构件，该刨花纤维至少部分被粘合剂粘合，其中轻质构件用具有至少一种阻燃剂和至少一种导致阻燃剂在液态制剂中的粘度和/或表面张力下降的添加剂的材料浸渍所述阻燃剂可以例如含有磷酸盐，例如磷酸铵、多磷酸铵和/或硫酸铵、二季戊四醇、碱金属硫酸盐、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱土金属硫酸盐、尿素或它们的混合物阻燃剂的干活性物质的含量以刨花纤维和粘合剂的总量的干物质含量计为例如4-45质量％在一个实施方案中，添加剂的含量为4-15质量％，以刨花纤维和粘合剂的总干物质含量计添加剂的含量可以任选地限制为为7-10质量％；所述阻燃剂的含量也可以限制为8-35质量％的范围作为添加剂适宜的是例如碱金属磷酸盐和/或碱土金属磷酸盐，例如已经提及的NHMP但是同样可以使用不同的表面活性剂阻燃剂通常和添加剂共同进行处理，更具体地在液体，例如水制剂中作为粘合剂可以使用无机粘合剂，如菱镁矿的粘合剂，即基于MgO的粘合剂用于产品的制备的方法技术的实例如下刨花纤维，例如具有大于8cm的长度，最高6mm的宽度和最高0.5mm的厚度，在液态或粘稠的粘结剂混合下，任选地甚至混有粘合剂泡沫，以通常方式加工得到刨花轻质构件，其随后进行储存直到达到至少湿态强度(grünstandfestigkeit)然后将如此制备的轻质构件在真空压力方法中用阻燃剂和添加剂的水溶液浸渍活性物质的含量已经提及这种溶液的粘度在20℃时为例如0.01P(dPas)的级别浸渍剂由此浸透刨花纤维，直到其露出否则该浸渍剂被粘合剂相所吸收，该粘合剂相也是被如此浸渍该步骤还表示了相对于现有技术的明显区别特征然后进行进一步的储存直到该产品最后被干燥和固化粘合剂的含量以未处理的刨花纤维计，为例如10-40重量％范围，按照一个实施方案在15-30重量％范围所述含量特别地依赖于所需的强度类型和开口孔(刨花纤维之间的自由空间)含量比在此，上述给出的对于粘合剂的用量基于在干燥状态下的刨花纤维本发明的其他的技术特征是从属权利要求以及本申请的其他文件中给出的